DE940886C

DE940886C - Manufacture of pipes

Info

Publication number: DE940886C
Application number: DED1526A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dipl-Chem Dr Becker; Andreas Nattermann; Fritz Dipl-Chem Dr Steinberg
Original assignee: RHEINISCHE ROEHRENWERKE AG; Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: RHEINISCHE ROEHRENWERKE AG; Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1950-03-21
Filing date: 1950-03-21
Publication date: 1956-03-29

Description

Herstellung von Rohren Die Erfindung betrifft die Herstellung von Rohren.Manufacture of pipes The invention relates to the manufacture of Pipes.

Rohre werden bekanntermaßen hergestellt, indem Blechstreifen# zu Rohren gebogen und inder Längsnaht geschweißt weTden. Ein anderes bekanntes Herstellungsverfahren geht von Luppen aus, die gelocht und alsdann in verschiedenster Weise durch Walzen, Pilgern od. dgl. zu nahtlosen Rohren weiterverarbeitet werden,. Das erstgenannte Verfahren, das mit nicht unerheblichen, Schwierigleeiten ve-T-knüpft ist, führt zu Rohren, die auch im fertigen Zustand noch die Naht erkennen lassen. Das zweite Verfahren ergibt nahtlose Rohre, je#doch unter einem erheblichen Werkstoff aufwand, da der Ausfall beachtlich ist. Zur Vermeidung der genannten Nacht-eile wIrd erfindungsgemäß die Anwendung ineinanidergestetkter, gewickelt-er oder ungewickelter, durch induktives Erhitzen metallisch verbundener Rohre als Luppe vorgeschlagen. Diese Rohrluppe wird den bekannten Rohrherstellungsverfahren, wie Walzen, Pilgern od. dgl., zugeführt. Das induktive Erhitzen zum Zwecke des metaliliechen Verbindens der in Form eines Paket-es oder einer Rolle ineinandergesteckten oder gewickelten, Rohre erfolgt zweckmäßig in Achsrichtung fortschreitend auf Temperaturen, bei denen sich die aufeinanderfiegenden Flächen. miteinander verschweißen. Im allgerneinen wird es zweckmäßig sein, das Paket während. des fortschreitenden Erhitzens um seine Achse umlaufen zu lassen. Auf diese Weise -wird sichergestellt, daß -die Temperatur sIch auf dem Umfang der Rolle oder des Paketes gleichmäßig verteilt. Das Erhitzen wird vorgenommen mit Hilfe einer Induktionsspule, die das Paket möglichst eng umschließt. Es ist aber auch möglich, einen Induktor in der Form einer sogenannten Heizleitersthleife zu verwenden, die sich über der Werkstückob#erfläche schließt und somit nur eine bevorzugte engbegrenzte S telle des Paketes erhitzt, Wobei alsdanndie Verteilung auf den Umfang durchdie Drehung sichergestellt wird.As is known, pipes are manufactured by bending sheet metal strips # into pipes and welding them in the longitudinal seam. Another known manufacturing process is based on lobes which are perforated and then further processed into seamless tubes in a wide variety of ways by rolling, pilgrims or the like. The first-mentioned process, which is tied with not inconsiderable difficulties, leads to pipes that still show the seam in the finished state. The second method results in seamless pipes, but with considerable material expenditure, since the failure is considerable. In order to avoid the mentioned night-hurry, the invention proposes the use of interlocked, wound or unwound tubes, which are metallically connected by inductive heating, as a bulge. This tube blank is fed to the known tube manufacturing processes, such as rolling, pilgrims or the like. The inductive heating for the purpose of metallic connection of the tubes, which are plugged or wound into one another in the form of a package or a roll, is expediently carried out progressively in the axial direction to temperatures at which the surfaces that lie on top of one another. weld together. In general, it will be useful to take the package during. the progressive heating to rotate around its axis. In this way, -is ensured that - the temperature is distributed over the circumference of the roller or of the package uniformly. The heating is done with the help of an induction coil, which encloses the package as tightly as possible. It is also possible to use an inductor in the form of a so-called Heizleitersthleife to use, extending over the Surface Terminal Werkstückob # closes and thus only a narrowly defined preferred S adjusting the packet heated, wherein alsdanndie distribution is ensured in the periphery by the rotation.

Es kommt hierbei darauf an, daß die Flächen der Wickel bzw. die Wandungen der ineinandergesteckten Rohre verhältnismäßig eng aneinanderliegen. Vielfach ergibt sich dieses Aneinanderliegen durch hinTeichend enges Aufwickeln des verwendeten Blechstreifens bzw. durch verhältnismäßig genaues Ineinanderpassen der ineinandergesfeckten Rohre.It is important here that the surfaces of the winding or the walls of the nested tubes are relatively close to one another. Multiple results This abutment by winding up the used Sheet metal strips or by relatively precise fitting into one another of the nested Tube.

Das Erhitzen erfolgt zweckmäßigerweise unter neutraler oder reduzierender Atmosphäre, beispielsweise indem Leuchtgas auf,die. Erhitzungsstdle von außen und/oder von innen längs der aufeinanderliegenden Flächen, zugeleitet wird. Die Schutzgasatmosphäre stellt sicher, daß das Erhitzen, ohne hindernde Oxydbildung vor sich geht, und ruft außerdem eine bemerkenswerte Kapillarwirk:un ,g hervor, die das Verschweißen der einzelnen Blechlagen miteinander sicherstellt, wobei'an. den sich eng berührenden Oberflächen Schmelztemperatur erreicht werden kann, ohne daß ein Abfließen des Werkstoffes in unerwünschtem Sinne erfolgt. Es ist aber auch möglich, die Blechrolle oder das Paket vor dem Erhitzen an den Enden und gegebenenfalls auch an der Längskante zu vertsch-weißen, so daß der äußeren Atmosphäre der -Zutritt zu den miteinander zu verbindenden Flächen unterbunden wird. Erfindtirigsgemäß läßt sich eine unerwünschte Oxydation auchdadurch verhindern, daß das zu erhitzende. Paket innen mit Kernsand ausgestampft und außen eine Umhüllung aus gestampfter Gießformma..sse, beispielsweise Kernsand, Vorgesehen wird. Es ist selbstverständlich ebensogut möglich,-eine passende keramische Innen- und. Außenform zu verwenden.The heating is expediently carried out under a neutral or reducing atmosphere, for example by using the luminous gas. Erhitzungsstdle from the outside and / or from the inside along the superimposed surfaces, is fed. The protective gas atmosphere ensures that the heating takes place without the formation of oxides, and also produces a remarkable capillary effect, which ensures that the individual sheet metal layers are welded together, whereby'an. the closely contacting surfaces melting temperature can be reached without the material flowing away in an undesirable sense. However, it is also possible for the plate roll or the package prior to heating at the ends and possibly also on the longitudinal edge to vertsch-white, so that the outer atmosphere of - access is prevented to the surfaces to be joined. According to the present invention, undesired oxidation can also be prevented by removing that which is to be heated. Package is stamped out with core sand on the inside and a covering made of stamped casting mold material, for example core sand, is provided on the outside. It is of course just as possible to have a matching ceramic interior and. Use outer shape.

Die Stärke der gewickelten Rolle oder die Stärke des aus ineinandergesteckten Rohren gebildeten Pak--tes wird gewählt in Abhängigkeit von den Ab# messungen des rah.rförmigen Körpers, der auf diese Weise erzeugt werden soll.The strength of the wound roll or the strength of the nested one Tube is selected depending on the dimensions of the rah.r-shaped body that is to be created in this way.

Wird zur Herstellung der Rolle ein Blech aufgewickelt, so ist erfindungsgemäß ein Blechstfeifen anzuwenden, dessen Längskanten abgeschrägt sind. Auf diese Weise wird er#re-iriht, daß der Werkstoff möglichst gleichmäßig auf den Umfang der entstehenden Rolle verteilt ist. Die Wahl der Blechdicke für den Atisgangsstreifen ist beliebig,und findet ihre obere Grenze dort, wo keine Möglichkeit mehr gegeben ist, aus dem Streifen eine Rolle geeigneter Abmessungen zu wickeln.If a sheet metal is wound up to produce the roll, a sheet metal rod is to be used according to the invention, the longitudinal edges of which are beveled. In this way it is ensured that the material is distributed as evenly as possible over the circumference of the roll being created. The choice of sheet metal thickness for the Atisgangstrip is arbitrary, and its upper limit is where there is no longer any possibility of winding a roll of suitable dimensions from the strip.

Wenn Rohre verwendet werden" um das Paket oder die Rolle herzustellen, können dies Schlitzrohre sein. Eis ist auch möglich, die Schlitzrohre an den Stoßkanten durch Puriktschweißen oder Rollnahtschweißung zu heften, -eine Maßnahme, die im übrigen auch für das außenliegende Ende des Blechstreifens beim Aufwickeln angewendet werden, kann, .um ein Aufrollen der:Rolle zu verhindern. Manchmal läßt sich der induktive Aufheizeffekt dadurch .erhöhen, daß man zwischen die einzelnen Schichten des Paketes eine sehrdünne lCupferschicht anbringt. Diese- Kupferschicht hat nicht den Zweck, die einzelnen Lagen des Paketes zu verlöten, sondern sie » soll infolge der besonderen Vorgänge bei der induktiven Erhitzung durch Erzeugung einer einem Wärrnestau gleichkommenden Wirkung dais Verschweißen begünstigen. Das Zwischenfügen von dünnen Kupferschichte'n fü.r das Hartlöten von Rohren ist bekannt und nicht ein Teil der vorlieg,enden Erfindung.If tubes are used to produce the package or roll, these can be slotted tubes. Ice is also possible to attach the slotted tubes to the abutment edges by pure welding or roller seam welding, a measure that is also used for the outer end of the sheet metal strip Winding can be used to prevent the roll from rolling up. Sometimes the inductive heating effect can be increased by adding a very thin layer of copper between the individual layers of the package. This copper layer does not serve the purpose of the individual layers soldering of the package, but "should favor dais welding because of the particular processes involved in the induction heating by generating a equaling a Wärrnestau effect. the interposition of thin Kupferschichte'n fü.r brazing of pipes is known and not a part of vorlieg , end invention.

Die Maßnahmen gemäß der Erfindung können unter Verwendung der verschiedensten metallischen Werkstoffe durchgeführt werden. Sie haben aber besondere Bedeutung für die Verarbeitung von Stählen. Es ist hierbei nicht erfordexilich, daß die Rolle oder das Paket vollkommen aus gleichartigem W.erks-toff hergestellt ist. Es ist vielmehr auch möglich, verschiedenartige Werkstoffe zusammenzubringen;. So können beispielsweise Bleche oder Rohre verschiedener Qualität derart ineinandergerollt bzw. ineinandeT.gesteckt werden, daß beispielsweise innen und/oder außen hochwertiger Stahl auf gexingwertigem Sta#hl aufliegt. Es wäre also mithin4möglich, den inneren Teil der Rolle aus einem korrosionsbeständigeri Stahl, beispielsweise einem bekannten austenitischen Chro m--N.i c-kel-Stahl od. dgl., herzustellen und den restlichen Teil der Rolle beispielsweise aus einem unlegierten Kohlen-' stoffstahl. Dies führt im Endergebnis zu einem Rohr, bei welchem die Innenwandung mit einem hochwekigen Stahl plattiert ist, wobei aber die Platti-erun#g eine äußerst innige Verbindung -mit der als Trägerwerkstoff anzusprechenden äußeren Wandung eingegangen ist. Sinnentsprechend ergibt sich hieraus ohne weiteres die Möglichkeit, auch den äußeren Abschnitt der Rolle aus einem hochwertigen Werkstoff herzustellen, so daß ein nach außen plattiertes Rohr entsteht. Naturgemäß kann, wenn dies gewünscht wird, bei der Rolle der innere Ab- schnitt aus hochwertigem Werkstoff fortgela#ssen werden. Die einzelnen Abschnitte der Rolle aus unterschiedlichem Werkstoff können, aus entsprechend-en Blechen jeweils gerollt und ineinandergesteckt werden. Es ist aber, auch möglich, Blechstreifen unterschiedlicher Qualität an. den Längskanten miteinander zu verschweißen; beispielsweise durch eine Rollnafttschweißung oder auch durch -#,ollkümmene NahtschWefflung, und das so hergestellte Vorerzeugnis insgesamt zur Ralle zu wikkeln. Wenn von Rohren ausgegangen wird, so werden Rohre aus den verschiedenen Qualitäten ineinandergesteckt. Es können auch ungeschlitzte Rohre und gewickelte Bleche ineinandergesteckt werden, wobei vorzugsweise der Wickel oder das Schlitzrohr in. das ungeschlitzte Rohr eingeschoben wird. Die Maßnahmen, die im Endergebnis züi Rohren führen, die aus Schichten verschiedener Zusammensetzung bestehen, sind nicht vergleichbar mit den bekannten Verfahren, bei denen Rohre ineinandergesteckt "verden, beispielsweise ein Eisenrohr in ein Kupferrohr, Worauf nach umständlichem VeT-schweißen der beiden aus verschiedenem Werkstoff bestehenden Rohre miteinander an ihren Enden dieses Vortrzeugnis in einem Ofen erhitzt und dann ausgewalzt wird. Erfahrungsgemäß wird durch diese bekannte Methode nicht oder nur sehr schwer ein einwandfreies Verschweißen der unterschiedlidhen Werkstoffe miteinander erzielt. Das bekannte Verfahren ist auch nur engbegrenzter Anwendung fähig.The measures according to the invention can be carried out using a wide variety of metallic materials. But they are of particular importance for the processing of steels. It is not necessary here that the roll or the package is made entirely of the same type of material. Rather, it is also possible to bring together different types of materials. For example, sheets or pipes of different quality can be rolled into one another or plugged into one another in such a way that, for example, high-quality steel rests on the inside and / or outside of gexing-quality steel. It would therefore be mithin4möglich, the inner part of the roller from a korrosionsbeständigeri steel, m, for example, a known austenitic Chro - Ni c-angle steel or the like, to manufacture and the remaining part of the roller 'carbon steel, for example, from an unalloyed carbon... In the end, this leads to a tube in which the inner wall is clad with a high-strength steel, but the cladding has entered into an extremely intimate connection with the outer wall, which is to be regarded as the carrier material. Correspondingly, this results in the possibility of also producing the outer section of the roller from a high-quality material, so that an outwardly clad tube is produced. Naturally, if desired, in the role of internal waste cut from high quality material fortgela # are SEN. The individual sections of the roll made of different materials can be rolled out of corresponding sheets and inserted into one another. But it is also possible to use sheet metal strips of different quality. to weld the longitudinal edges together; for example by a rollnafttschweißung or by - #, ollkümmene seam swelling, and to wrap the pre-product produced in this way as a whole into a rail. If tubes are used as the starting point, tubes of different qualities are inserted into one another. Unslotted tubes and wrapped metal sheets can also be plugged into one another, with the coil or the slotted tube preferably being pushed into the unslotted tube. The measures that ultimately lead to pipes that consist of layers of different composition are not comparable with the known processes in which pipes are plugged into one another, for example an iron pipe in a copper pipe, whereupon after cumbersome VeT welding the two of different materials Existing pipes are heated together at their ends in a furnace and then rolled out. Experience has shown that this known method does not or only with great difficulty achieve perfect welding of the different materials together. The known method is also only capable of narrowly limited use.

Es wird auf Grund der erfin#dungsgemäß anzuwendenden Maßnahmen die Herstellung von Erzeugnissen mit den unterschiedlichen Eigenschaften ermöglicht. Aber auch dann, wenn Rohre hergestellt werden, die durchweg gleichförmige Eigensdhaften haben und daher von einem einheitlichen Werkstoff ausgehend erzeugt werden, ergeben sieh erhebliche Vorteile gegenüber den vorhekannten Verfahren; denn es ist auf diese Weise möglich, praktisch ohne Materialverlust zu Rohrluppen zu gelangen, die unter Anwendung der an sich bekannten Rohrherstellungsverfahren, wie Walzen und Pilgern, weiterverarbeitet werden können. Als besonders zweckmäßig erweist sich in diesem Zusammenhang das Pilgern, das in der Kälte durchgeführt werden kann. je nach den geforderten Ab- messungen kann aber -das Enderzeugnis auch durch Ziehen in der Kälte oder in der Wärme und letzten Endes auch durch Walzen hergestellt werden. In jedem Falle ist das Ergebnis ein praktisch nahtloses Rohr, das zum mindesten in seinen Eigenschaften sich von einem üblichen nahtlosen Rohr nicht unterscheidet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Verschweißen nicht an einer schmalen Naht, sondern über die ganze Berührungsoberfläche erfollgt. Dies gilt auch für Rohre, die aus unterschiedli,chenWerkstoffen nachArteines plattierten Rohres erzeugt sind. Ferner gilt dies auch für Rohre, deren unterschiedliche Werkstoffabschnitte nicht einer einheitlichen Werkstoffg.ruppe angehören, beispielsweist also nicht aus Stählen verschiedener Qualität, sondern. aus verschiedenartigen Werkstiffen be- stehen. Es kann z. B. ein Metall oder eine Metalllegierung als Innen- un#d/oder Außenschicht vorgesehen sein, während die Trägerschicht aus Stahl oder Eisen besteht.Due to the measures to be used according to the invention, the manufacture of products with different properties is made possible. But even if pipes are produced which consistently have uniform properties and are therefore produced from a uniform material, there are considerable advantages over the previously known methods; because it is possible in this way to get to tube blanks with practically no loss of material, which can be further processed using the tube manufacturing processes known per se, such as rolling and pilgrims. Pilgrimage, which can be carried out in the cold, has proven to be particularly useful in this context. but can measurements depending on the required waste -the final product are made by dragging in the cold or in the heat and, ultimately, by rolling. In any case, the result is a practically seamless pipe which, at least in its properties, does not differ from a conventional seamless pipe. This is due to the fact that the welding is not carried out on a narrow seam, but over the entire contact surface. This also applies to pipes made from different materials like a clad pipe. This also applies to pipes whose different material sections do not belong to a uniform material group, i.e. not made of steels of different quality, but rather. are loading from various Werkstiffen. It can e.g. B. a metal or a metal alloy can be provided as the inner and / or outer layer, while the carrier layer consists of steel or iron.

Je nach den obwaltenden Verhältnissen kann das angestrebte Endergebnis durch zusätzliche Maßnahmen unterstützt werden, so z. B. in. dem kurz hinter der induktiv erhitzten Stelle die Rolle oder das Paket durch Walzen von außen zusammengedrückt oder durch einen Ziehring gezogen wird. Hierbei können gegebenenfalls die Wandungen der Rolle durch einen im Innern des Rohres befindlichen Stopfen aufeinandergepreßt und.so das Verschweißen der Wandungen aufeinander erleichtert werden. Gegebenenfalls kann gleichzeitig der Durchmesser reduziert werden. Unter Umständen ist es zweckmäßig, hieran, anschließend nochmals auf Schweißtemperatux zu erhitzen.Depending on the prevailing circumstances, the desired end result can be be supported by additional measures, e.g. B. in. That shortly after the inductively heated point, the roll or the package is pressed together by rolling from the outside or pulled by a pull ring. In this case, the walls the roll pressed against one another by a plug located inside the tube and so the welding of the walls to one another is facilitated. Possibly the diameter can be reduced at the same time. It may be useful to then to heat again to welding temperature.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Application of nested, coiled or Unwound tubes that are metallically connected by inductive heating as a shell for the known pipe manufacturing processes.

2. Use of sheet metal strips with beveled edges for the production of a dummy to be used according to claim i. 3. The method for producing a according to claim i to be used billet, characterized in that the en pipe from nested, wound or unwound overall formed Luppenkörper before the electroinductive heating inside and / or outside with Gießfo-rmmaterial, for example, core sand or suitable ceramic Forms that is surrounded.

Cited pamphlets: German Patent Nos. 58 756, 655 67-1, 707 647; French sponsors, publication No. 585 999; USA. Patent Nos. 2,104,884, -2,373,116, 238oI07.